Skip to content

Cómo hacer una lata de motor de coque Stirling

Cómo hacer una lata de motor de coque Stirling
Contenido
  1. Materiales de construcción para motores Coca-Cola Stirling
  2. Preparativos para construir un motor Stirling para latas de Coca Cola
  3. Montaje de una lata de coque de motor Stirling

Materiales de construcción para motores Coca-Cola Stirling

Saque el regenerador Stirling y tendrá un motor de aire caliente. El funcionamiento de un motor de aire caliente es sencillo. El aire se convierte en el llamado “fluido de trabajo”. Una fuente de calor, en el caso de la mayoría de los motores Stirling de latas de refresco, es una candelita, que calienta el aire y hace que se expanda. Luego, el aire se enfría, lo que hace que se contraiga. La expansión y contracción del aire, o fluido de trabajo, es un ciclo termodinámico. Ahora use este ciclo termodinámico para mover un pistón y de hecho ha permitido que el ciclo termodinámico produzca un trabajo mecánico útil. Cuando conecta un cigüeñal al pistón y agrega un volante, tiene la base de un motor.

Complete la construcción de un motor Stirling y aprenderá más que unas pocas lecciones de ingeniería caseras. Sobre todo, construir uno es muy divertido y te da la oportunidad de ser creativo con lo que la mayoría de la gente considera basura. Y verlo funcionar lo lleva a un nivel completamente nuevo.

Corte comercial

¿Suena simple? Sí, pero aún queda tiempo antes de que se construya el motor. Necesitará más componentes, algunos materiales y comprender cómo encajan todos juntos antes de que se apague el motor.

Esto es lo que necesita:

  • Tres (3) latas de refresco
  • Un (1) globo
  • Dos (2) pezones hablados
  • Cuatro (4) bloques de terminales eléctricos de 5A
  • Estropajo de acero
  • Una tapa de botella de una botella de plástico.
  • Cable de acero
  • Hilo de cobre
  • varilla de pasador
  • Cable eléctrico
  • Línea de pesca
  • Tres (3) discos compactos
  • Abrelatas
  • cuchillo multiusos
  • Super pegamento [source: ScrapToPower.com]

Echemos un vistazo a los componentes que creará, veamos cómo funcionan, qué hacen y cómo encajan todos juntos.

Corte comercial

Preparativos para construir un motor Stirling para latas de Coca Cola

Una simple lámpara de té puede proporcionar calor para un motor Stirling de lata de refresco.

Lisa Romerein / Banco de imágenes / Getty Images

“Tienes que pensar como un relojero”, dice Jim Larsen, ex constructor de motores de Stirling, autor y educador. “Tienes que prestar atención a los detalles. Si prestas atención a los detalles, tienes más posibilidades de tener éxito”.

Los componentes principales de un motor Stirling son relativamente simples y directos. Si bien nuestro enfoque está en un motor de lata de refrigerante, los motores están construidos con materiales que van desde latas de pintura hasta barriles de aceite. Larsen dijo que durante un desafío de Acción de Gracias mientras visitaba a sus suegros, construyó un motor Stirling con varios materiales de hardware, incluidas ollas y sartenes.

Corte comercial

Las latas de refresco de aluminio ofrecen formas preformadas y listas para usar que son perfectas para motores. También es fácil trabajar con ellos y, por supuesto, muy baratos. Y aunque no son lo suficientemente resistentes para un uso serio, son resistentes a la micropotencia producida por la mayoría de los diseños de motores.

El cámara de presión es un recipiente que contiene el aire cautivo, o fluido de trabajo, dentro del sistema cerrado. Aquí es donde el aire se calienta y enfría durante el ciclo termodinámico. Si bien las fugas de aire y presión pueden ser la pesadilla de muchos motores, la cámara de presión en realidad necesita una pequeña fuga controlada. Sin esta fuga, la cámara simplemente se convertiría en un barómetro y solo reaccionaría a los cambios en la presión barométrica del aire circundante.

Larsen dijo que muchos constructores de Stirling optan por cambiar el fluido de trabajo en la cámara de presión de aire a helio, que responde mejor durante el ciclo termodinámico.

El mecanismo de manejo utiliza la expansión y contracción del aire dentro de la cámara de presión para impulsar un cigüeñal. El mecanismo de accionamiento se puede colocar en el lateral del motor o integrarse en el bastidor del motor.

Para Larsen, el Cigüeñal es la parte más crítica del motor y afecta a todas las partes del ensamblaje, desde la sincronización y la carrera del pistón hasta la velocidad del volante y el equilibrio general. “Es una parte en la que desea tomarse un tiempo para hacerla bien”, dijo Larsen.

Corte comercial

Montaje de una lata de coque de motor Stirling

El volar sirve más que una indicación de que el motor está funcionando. Funciona como una especie de dispositivo de almacenamiento de energía. Un volante bien equilibrado toma la energía creada durante el curso de la dirección del motor y la almacena. Cuando se necesita energía para empujar al buceador hacia abajo, el volante proporciona energía almacenada para superar la fricción y otras fuerzas. Sin un buen volante, el buceador simplemente subiría a la parte superior de la cámara y se quedaría allí.

Larsen dijo que tener un volante bien equilibrado es la clave para la eficiencia. Si la rueda está desequilibrada, el motor tendrá que trabajar más para moverla. “No quieres que el motor funcione más de lo necesario”, dijo.

Corte comercial

El cambiador en un motor de aire caliente, mueve el aire dentro de la cámara de presión. Recuerde que el motor no puede funcionar sin el ciclo termodinámico en el que el aire se calienta y enfría, provocando expansión y contracción. Si la cámara de presión se calentara simplemente, sin nada en el interior para mover el aire, el aire del interior se calentaría y expandiría, pero nunca se contraería.

Con la fuente de calor en la parte inferior, el motor de aire caliente también usa enfriamiento en la parte superior, generalmente hielo o agua fría, para enfriar el aire. Cuando el aire se calienta, se expande moviendo el émbolo hacia la cámara de presión. En la parte superior de la cámara, el aire se enfría, se contrae y mueve el émbolo hacia abajo. Todo esto con la ayuda del mecanismo de accionamiento, cigüeñal y volante.

El émbolo es una pieza muy gruesa de lana de acero enrollada con un hilo ligero que atraviesa el centro. ¿Recuerdas cuando Larsen hablaba de la necesidad de pensar como un relojero? Este es uno de esos momentos. El émbolo debe poder deslizarse libremente dentro de la cámara de presión, llenando la mayor parte. Debe permitir la libre circulación de aire, limitando parte del caudal. La idea es minimizar la fricción y maximizar la eficiencia. Este tema es una constante a lo largo de la construcción del motor.

El caja termica es simplemente un soporte sobre el que descansa el motor. La fuente de calor se encuentra debajo del motor.

Parece mucho trabajo con poco retorno. Pero hay una sensación tangible cuando te quedas sin motor, solucionas problemas para arrancarlo y ves cómo se hincha por sí solo. Para Larsen, su fascinación comenzó hace más de media década, mientras que la de él podría comenzar en días.

Corte comercial

¿Cómo se puede convertir uno en un motor pequeño?  ¿Quieres saber un poco más?  ¡Mira estas fotos de motores de autos!

¿Cómo se puede convertir uno en un motor pequeño? ¿Desea saber más? ¡Mira estas fotos de motores de autos!

Sean Ellis / Elección del fotógrafo / Getty Images

Si tiene algunas latas de refresco y otros accesorios fáciles de encontrar, puede recrear uno de los primeros motores comercialmente viables jamás fabricados. Aunque es de tamaño pequeño, un motor de lata de coque Stirling todavía habla a nuestra alma mecánica colectiva mientras se vacía. y rasga en un estante, hace girar una rueda, hace girar algunas aspas de ventilador o incluso genera energía, unos pocos vatios.

Su misma sencillez evoca otra época. Y ya sea una prueba de concepto, un modelo interesante, un tema de conversación o una escultura cinética, hacer una lata de refresco Stirling es una excelente manera de retroceder en el tiempo. .

Corte comercial

El motor Stirling fue una creación de Robert Stirling, quien inventó el concepto en 1816. La idea detrás de su motor era utilizar aire para impulsar un motor, en lugar de la tecnología naciente de la época: el vapor.

Lo que distingue al motor Stirling del resto es el uso de un “economizador”, que mejora el ahorro de combustible. Esto ahora se conoce como regenerador. Entre 1816 y 1843, Stirling y su hermano James perfeccionaron el diseño y la eficiencia del motor. A mediados del siglo XIX, sus motores abastecían a grandes industrias, especialmente a las fundiciones. Sin embargo, su motor, como la mayoría de los motores de aire caliente, era más adecuado para aplicaciones de baja potencia. Su deseo de crear una alternativa más segura a las máquinas de vapor que explotan con frecuencia fue superado por la necesidad de más energía para operar industrias en crecimiento.

Lo primero que debe saber sobre un motor Stirling es cómo encajan las piezas y cómo funcionan.

Corte comercial